Krąg Willisa to pierścień lub krąg tętnic zlokalizowanych u podstawy mózgu. Znany jest również pod kilkoma innymi nazwami, najczęściej mózgowym kręgiem tętniczym i tętniczym kręgiem Willisa. Ta część mózgu została po raz pierwszy odkryta przez angielskiego lekarza Thomasa Willisa w XVII wieku. Okrąg jest ważny dla siebie i dla mózgu, ponieważ sposób ułożenia tętnic stanowi rodzaj zabezpieczenia na wypadek zablokowania którejkolwiek z nich. Jeśli jedna tętnica jest zwężona lub zablokowana, przepływ krwi z innych tętnic w okręgu najczęściej wystarczy, aby zachować niezbędny przepływ do mózgu i zapobiec uszkodzeniom.
Po odkryciu Kręgu Willisa przeprowadzono lata badań nad jego celem i funkcjami. Ustalono, że krąg dostarcza niezbędnej krwi i paliwa dla wszystkich procesów myślowych, a nawet procesów fizycznych w mózgu. To bardzo wydajne skupisko tętnic zasadniczo dostarcza całą krew pochodzącą i wychodzącą z mózgu, której potrzebuje do przeżycia i funkcjonowania.
Chociaż odkryto, że pętla, w której przebiegają tętnice, wzmacnia przepływ krwi i znacznie zmniejsza ryzyko zmian ciśnienia krwi w mózgu, nie jest to całkowicie nieomylne. Niektóre blokady spowodowane przez gruz lub skrzepy krwi, a nawet krwotoki nadal mogą powodować niszczące skutki, takie jak udary. Czasami nawet śmierć może nastąpić, jeśli te blokady są wystarczająco duże lub występują w niewłaściwym miejscu.
Wielu zakłada, że tę strukturę można poprawnie przedstawić za pomocą diagramów przedstawionych w książkach, które mają znacznie bardziej złożony kształt niż proste koło. Prawda jest jednak taka, że około dwóch trzecich populacji ludzkiej nie ma pełnego „kręgu” — większość z nich ma brakujące jedno lub więcej połączeń. Żadne konkretne dowody nie potwierdzają, że osoba z niepełnym Kręgiem Willisa jest bardziej narażona na udary.
Chociaż Krąg Willisa może nie być badany tak dokładnie, jak wyższe funkcje mózgu i myśli, ogólnie przyjmuje się, że jest to najważniejsza część mózgu. Bez tej struktury krew nie przepływałaby prawidłowo do mózgu, a jej funkcje byłyby niemożliwe. Często mówi się, że samo życie nie byłoby możliwe bez tej ważnej struktury, która zapewnia regularny przepływ krwi.